Топ 7 роботов для работы в саду

1. Шаттл — универсальная платформа для логистики в саду 

Эта роботизированная система предназначена для транспортировки инвентаря, агрохимии, продукции и отходов внутри сада. Уже существует рабочая документация и опытный одноосный образец, который успешно эксплуатируется, в том числе, в подразделениях МЧС. Такой робот способен выполнять широкий спектр логистических задач, при этом эксплуатационные расходы значительно ниже, чем у традиционного трактора. В России универсальные платформы разрабатывают более десяти компаний, среди которых выделяются Droneshub и Гумич РТК.

«Шаттл» — это российская разработка, представленная рядом отечественных производителей роботизированых платформ, ориентированных на автоматизацию логистики в агросекторе.

2. Робот-сборщик урожая для яблок и механического прореживания

В России активно ведутся разработки и тестирования роботизированных систем для сбора яблок, которые реализуются ведущими научными учреждениями, включая Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Москва) и Кабардино-Балкарский научный центр Российской академии наук (КБНЦ РАН).

Здесь разработали интеллектуального робота, способного эффективно собирать яблоки с высокой точностью. Этот робот способен обнаруживать более 97% плодов и собирать до 90% урожая, что значительно превосходит показатели зарубежных аналогов, у которых эти показатели составляют порядка 85% и 75% соответственно. При этом стоимость отечественного робота в семь раз ниже импортных моделей. 

Устройство предназначено для эксплуатации в интенсивных садах с высотой крон от 1,5 до 2 м и оснащено манипуляторами, которые собирают плоды начиная с верхних ярусов деревьев. Среднее время сбора одного яблока составляет около 10 секунд, что позволяет за час собрать до 288 килограммов продукции. Пилотные испытания робота уже прошли в российских садоводческих хозяйствах, а в дальнейшем планируется выход на европейский рынок и адаптация технологии для сбора других культур, таких как груши и томаты.

Кабардино-Балкарский научный центр РАН разрабатывает антропоморфного робота-сборщика, который не только собирает яблоки, но и осуществляет их сортировку непосредственно в саду, что позволяет отказаться от традиционных линий сортировки и повысить общую эффективность процесса. Однако эксперты отмечают, что существующие российские модели пока имеют ряд ограничений: у них крупная колёсная база, к тому же, отсутствует возможность регулировки по высоте, что сужает сферу их применения и снижает универсальность.

Таким образом, роботизация процесса сбора яблок в России находится на стадии активного развития. Ведущие научные центры создают конкурентоспособные решения, способные значительно повысить урожайность, снизить затраты труда и решить проблему нехватки сезонных рабочих, что особенно важно для интенсивных садоводческих хозяйств.

3. Робот-обрезчик для формировочной и санитарной обрезки

Этот универсальный робот способен выполнять обрезку однолетних и конкурирующих веток, а также вертикальных побегов второго порядка. Отличие от робота-сборщика — в конструкции манипулятора: у обрезчика вместо захвата установлен секатор. Система может анализировать структуру дерева, вести электронный дневник и точно определять, какие ветви подлежат удалению.

Пример роботизированного аппарата для формировочной и санитарной обрезки представлен в разработках Университета штата Пенсильвания (Penn State). Исследователи создали роботизированный механизм, который на основе трёхмерного (3D) облака точек реконструирует структуру яблони, сегментируя ствол и основные ветви. Алгоритмы автоматически генерируют оптимальные траектории движения режущего инструмента для точной обрезки целевых веток диаметром до 25 мм — типичного размера для формировочной обрезки.

Робот оснащен манипулятором с секатором и системой микроконтроллера, позволяющей эффективно маневрировать в ограниченном пространстве кроны, избегая повреждений соседних ветвей. Среднее время достижения целевой ветви составляет 12–13 секунд. Полевые испытания прототипа проходили на яблоневых садах с сортом Фудзи, где робот успешно выполнял задачи по формированию кроны и санитарной обрезке.

В России примером разработки робота-обрезчика для формировочной и санитарной обрезки является антропоморфный робот, созданный Кабардино-Балкарским научным центром РАН (КБНЦ РАН). Робот-сборщик легко трансформируется в обрезчик — единственное отличие в инструменте на манипуляторе: вместо захвата установлен секатор.

4. Робот-опрыскиватель, робот-разбрасыватель, робот-фертигатор

Опрыскиватель используется для защиты сада от болезней, листовых подкормок и химического прореживания. Разбрасыватель — для внесения удобрений или средств против грызунов. Фертигатор — для дифференцированного полива и внесения удобрений. Все три функции могут быть реализованы в одном универсальном роботе, например, на базе квадроцикла. Российские компании уже создали прототипы таких машин, и, по мнению эксперта, их развитие вполне перспективно.

5. Робот-косильщик и робот-мульчер

Робот-косильщик — это автономная газонокосилка-робот, предназначенная для регулярного скашивания травы между рядами деревьев в садах. Такие роботы способны работать без участия человека, самостоятельно ориентируясь на участке, обходя препятствия и поддерживая газон в аккуратном состоянии. В России и мире популярны модели от ведущих производителей, например, Husqvarna, Robomow, Caiman и другие. Они оснащены датчиками препятствий, системой автоматической подзарядки и способны работать на сложном рельефе и склонах до 45°. Скошенная трава измельчается и служит естественным удобрением — мульчированием.

Робот-мульчер — специализированное навесное оборудование или отдельный робот, который измельчает ветки и растительные остатки, а также выполняет грейдирование межклеточных дорог в саду перед сбором урожая. Мульчер помогает поддерживать чистоту и порядок на территории, улучшая условия для техники и сбора плодов.

В ряде современных концепций робот-косильщик и робот-мульчер могут быть реализованы как единое универсальное устройство с возможностью смены навесного оборудования, что повышает эффективность и снижает затраты на обслуживание.

Среди российских моделей роботов-косильщиков лидируют Robokos и Caiman Tech, которые сочетают в себе адаптацию к климату, современные технологии и доступную цену. Развитие мульчеров как самостоятельных роботов находится на начальной стадии, но интеграция с косильщиками и универсальными платформами — перспективное направление для отечественной агротехники.

6. Робот-пропольщик для ухода за приствольной полосой

Этот робот скашивает траву и, проезжая вдоль стволов, с помощью манипулятора удаляет сорняки непосредственно у основания деревьев. В России разработка роботов-пропольщиков для ухода за приствольной полосой и удаления сорняков активно ведётся в рамках сельскохозяйственного машиностроения. Например, существует патент RU2703775C1 на робот-пропольщик, который включает раму, управляющие колеса и систему управления с навигацией, предназначенный для механического удаления сорняков и рыхления почвы в междурядьях и вокруг саженцев.

Кроме того, российские компании и исследовательские центры рассматривают интеграцию роботов-пропольщиков с другими автоматизированными системами, такими как роботы-опрыскиватели и мульчеры, для создания универсальных платформ, способных комплексно ухаживать за садами и повышать эффективность аграрного производства

7. Робот-формовщик для подвязки и формирования кроны

Эта машина предназначена для подвязки деревьев к шпалерной проволоке, а также для формирования кроны в двух плоскостях (2D). Такие роботы особенно актуальны для интенсивных и суперинтенсивных садов.

Робот выполняет задачи по аккуратному закреплению деревьев резиновыми кембриками или металлическими скобами, а также способен надламывать боковые ветви для придания им горизонтального положения, что играет ключевую роль в формировании правильной кроны. Такая работа способствует оптимальному росту деревьев и улучшает освещение кроны, что особенно важно для интенсивных и суперинтенсивных садов.

В российской практике робот-формовщик находится преимущественно на этапе концептуального проектирования и разработки. По мнению экспертов, готовых к серийному производству образцов подобных машин пока нет, однако уже ведутся активные исследования и наметки по созданию таких устройств. Главная техническая сложность заключается в точном взаимодействии с ветвями, учитывая индивидуальные особенности строения каждого дерева.

Этот робот тесно интегрируется с другими системами автоматизации садоводства, например, с роботами-обрезчиками, которые оснащены манипуляторами с секаторами для проведения формировочной и санитарной обрезки. Такие роботы способны сканировать «скелет» дерева, вести электронный дневник, анализировать состояние кроны и принимать решения о необходимости удаления или сохранения конкретных ветвей. Это обеспечивает комплексный и точный уход за деревьями, минимизируя ошибки и повышая эффективность работы.

Читайте также:

• Роботы на ферме: вопрос цены
• Цифровые двойники в агротехнологии: чем полезно виртуальное моделирование фермы
• Россия как экспортный игрок: тренд на рост объемов сельхозпроизводства за счет роботизации
• Роботизированный подталкиватель корма: в помощь фермеру
• Комбайн без пилота: точность, экономия, сроки уборки
• Какие процессы на ферме можно роботизировать